電力系統短路故障分析

目錄

電力系統短路故障分析..............................................................1

1.1通路的形成原因................................................................1

1.2短路發生的后果................................................................2

1.3短路發生的類型................................................................2

1.4對稱分量法....................................................................2

1.5研究短路計算的目.............................................................3

L6怎么樣判斷短路故障的類型.......................................................3

1.7電氣設備的選型條件...........................................................4

1.1短路的形成原因

其中短路故障有四種不同的短路類型，分別是：①兩相短路②兩相接地短路

③單相接地短路④三相短路。當供電系統出現三相短路故障時，系統內的沖擊電

流會突然增大，對電力設備產生沖擊和由于熱電效應產生的高溫損害，進一步的

危害供電系統的正常運行，而其產生的沖擊和高溫層至會損壞電力設備，造成產

重的經濟損失，因此我們在分析供電系統發生三相短路故障時，為了分析的準確

性，對三相短路電流的計算就成了我們的重要依據。

產生短路的原因有客觀的，也有主觀的。但一般來說，短路就是指一切對于

中性點接地系統的不正常的相與相或相與地之間發生了非正常連接錯網未找到孤虱。

但是，對于不同的供電系統發生的三相短路故障的原因各不相同，但它們都主要

有以下幾個重要原因：

(1)元件損壞：例如母線、穿墻套管等絕緣材料的自然老化；絕緣子的損壞以

及維護不良所帶來的設備缺陷進而發展成供電系統發生短路故障；

(2)自然環境不可控的惡化：架空線路風力過大或導線結冰從而引起電桿的倒

塌；打雷造成的避雷器動作或閃絡放電等等；

(3)操作失誤：運行人員的錯誤操作。

(4)人為事故：放風箏，汽車撞電線桿等。

(5)其他。

1.2短路發生的后果

三相供電系統發生短路故障時的主要表現特征為；短路電路中的沖擊電流急

劇增大，供電系統中各段母線的電壓都有稍微不同的降低。

因發生的短路故障類型不同，短路故障造成的危害也不相同，有時可能只是

影響一部分居民樓的正常供電,有時也可能會威脅到整個地區的供電系統的安全

運行。而三相供電系統發生短路故障一般有一下幾個方面的危險后果：

(1)短路故障會使短路點附近的輸電線中出現沖擊電流，其幅值會遠遠大于三相

供電系統在正常運行下的電流。又由于短路故障產生的沖擊電流會引起電動力效

應，各個電氣設備之間會產生很大的機械力。進而使得重要的電氣設備的機械結

構遭到嚴重的變形、破壞。

⑵當三相供電系統發生短路故障時，沖擊電流會流過電氣設備。這會引起電流

的熱效應，從而使得電氣設備發熱。如果短路故障的持續時間較長，電氣設備就

有可能會因為過熱而收到不可逆的損壞。

⑶短路故障發生時，供電系統的電壓會大幅度下降，然后嚴重影響對居民日常

生活的供電。而在供電系統當中最重要的電氣設備是異步電動機，它的電磁轉矩

同端電壓的平方成正比裙死未抽引用亂。因此當三相供電系統發生短路故障時，電壓

會下降，進而導致電動機的電磁轉矩明顯減小，轉子轉速隨之下降。當短路故障

持續時間過長時，電壓會大幅度下降，甚至可能導致異步電動機停轉，造成電氣

設備永久損壞、報廢等難以想象的后果。

1.3短路發生的類型

在三相供電系統當中，主要發生的三相短路故障有：兩相短路、三相短路、

單相接地短路和兩相接地短路一共四種靦,由飄溫。其中，三相短路也叫做三相

對稱短路，三相供電系統中各相和系統處于正常運行狀態下各相一樣處于對稱狀

態。而其它短路都是不對稱短路。

1.4對稱分量法

當電力系統發生不對稱運行狀態時，對稱分量法就成了電力系統短路電流計

算的基本方法，其主要目的是將一組不對稱的ABC量，轉換成為三組各自處稱

的三相相量，分別叫做：①正序、②負序、③零序。與各序電壓、電流量相對于，

供電系統也分為：①正序網絡、②負序網絡、③零序網絡。

供電系統發生不對稱三相短路故障后產生的不對稱電壓、電流量，通過應用

對稱分量法，可以將不對稱的電壓、電流量分解到三個序網，再按照序電壓、序

電流對稱的方式對各序網進行分析，之后再合成為實際的ABC量，從而極大地

簡化了不對稱三相短路故障的計算鋪溟怵網引用汽

因此，雖然供電系統發生短路故障分別有對稱式的短路故障運行狀態和不對

稱式的短路故障運行狀態。但在對稱分量法的幫助下，我們都可以將不對稱式的

短路故障轉化成對稱式的短路故障，然后再參照對三相對稱短路故障的分析方法

進行分析。所以，對三相對稱短路的研究就有其非常重要的意義精明未找到引用痂。

L5研究短路計算的目

在三相供電系統的運行和電氣設備的選型當中，短路計算作為一種理論計算,

是解決這一些關鍵問題所必須運用的基本計算，因此可以認為短路計算是對三相

供電系統進行分析所不可或缺的實際應用方法，具有十分重要的意義。

(1)選擇有足夠電動力穩定和電流的熱效應穩定性的電氣設備錯兜被蜩用現；

(2)合理分析三相供電系統，并按其供電系統的運行工況選擇合適的繼電保護及

自動裝置.并整定其參數錯溟!未找到引用.:

(3)選擇最佳的主接線方案；

⑷進行電力系統暫態穩態的計算等；

L6怎么樣判斷短路故障的類型

當三相供電系統發生短路故障時，判斷短路故障類型只需觀察故障點處的電

流電壓：

①單相接地短路：故障點處的A相的故障電流激增，而B、C兩相電流只有一

些微弱的增大。故障點處的A相的故障電壓斷崖式下降為()，而B、C兩相的電

電壓有較大的增加錯時砒蜩用感。

②兩相短路：故障點處的A、B兩相的故障電流發生較大變化，C相的故障電流

幾乎維持穩定。故障點處的A、B兩相的故障電壓快速變為0,而C相的故障電

壓幅值迅速增大。。

③兩相接地短路：故障點處的A相故障電流迅速增大然后逐步減小，B相故障電

流迅速減小然后逐步增大，經過一段時間后A、B兩相故障電流幅值趨于相等,

而C相電流能夠幾乎維持不變,故障點處的A、B兩相的故障電壓迅速減小至0,

而C相故障電壓立即出現激增。

④三相對稱性短路：故障點處的A、B、C三相的故障電流都發生了劇烈變化，

并且A相故障電流的幅度變化最大，隨后再逐漸與B、C兩相故障電流相匹配。

故障點處的A相的故障電壓斷崖式下降為0